基于历史样本投影的四维变分陆面数据同化方法及其初步应用

法面临着计算量上的挑战。本研究将一种历史样本投影的四维变分同化方法(Historical-Sample-Projection4DVar,简写为HSP-4DVar)应用于陆面数据同化,建立起CoLM陆面模型的HSP-4DVar系统。相比其他四维变分同化方法,HSP-4DVar的分析值是显式求解,不需要编写和使用伴随模式,从而大大节省了计算量,是一种易于实现的同化方案。通过同化56个月的土壤湿度观测数据表明,新的陆面同化系统不仅省时,而且能够有效吸取观测信息,使得同化后的均方根误差显著降低,各层土壤湿度模拟都有所改善,陆表1000mm层的改善最为明显。     

K(o)hler方程的分析与修正

Kohler方程是云物理学中的一个基础公式,是云滴形成理论的重要组成部分。我们在研究中对Kohler公式推导和假设提出了一些疑问,如未考虑液滴生长过程中浓度、范德霍夫系数等变化对方程所产生的影响,并给出了解决方式,同时利用另一种推导方式讨论Kohler公式的应用,加强了Kohler方程与实际云滴核化过程的结合。     

灵山县冬季气温空间分布特点的初步分析

基于广西灵山县2007/2008、2008/2009年冬季各乡镇自动气象站实况记录资料,按晴天、阴天、雨天、多云到晴及辐射寒害、平流寒害(湿冷)等天气类型,分析各天气类型下各时次气温变化特点及影响因素.结果表明:在晴天和辐射寒害天气类型下,气温昼夜变化及空间分布差异最为明显,多云到晴天气次之,阴天、雨天和平流寒害气温度昼夜变化及空间差异相对较小;气温空间分布的差异,既与自动气象站地理位置,包括纬度、海拔高度等因素有关,也与自动气象站临近环境状况有关.     

斜压大气中台风涡旋自组织的研究

文中利用MM5(V3),实施了8个数值试验,对斜压大气中台风涡旋自组织的问题进行了初步研究.结果表明:(1)在试验1中,没有引进一个半径为80 km的小涡旋,两个初始分离的半径为500 km的轴对称涡旋,一边互旋,一边相互排斥,两个涡旋中心之间的距离不断加大,致使双涡最终分离.(2)在试验2中引进了一个半径为80 km的小涡旋,其他条件同试验1,两个初始分离的轴对称涡旋一边互旋,一边相互逼近,经自组织形成了一个由内区和螺旋带组成的类似于台风环流的较大尺度的涡旋.这个结果支持周秀骥在十多年前提出的重要观点,也支持以往在正压框架内的同类研究结果.(3)试验3-8为在前两个试验的基础上取不同初始涡旋参数的敏感性试验,其中,试验3和4为引入小涡旋不同初始位置对台风涡旋自组织的影响,试验5和6为不同初始轴对称双涡间距对台风涡旋自组织的影响,试验7和8反映了不同初始轴对称双涡强度对台风涡旋自组织的作用.它表明对涡旋自组织过程影响最大的涡旋初始参数是涡旋之间的距离,其与正压模式中的结果是类似的.     

复合生烃系统--陆相断陷盆地烃源岩评价和油气预测的重要概念

复合生烃系统是指凹陷(或洼陷)具有两套或两套以上有机地球化学特征不同的有效烃源岩,它们具有多个成烃阶段和多期排烃运聚过程,形成了多种油气藏和多源油气藏。其特点可概括为“多套源岩、多阶段成烃、多源(混源)成藏的新模式”。渤海湾盆地油气勘探实践证明,丰富的油气资源及其分布特征与富含有机质生烃洼陷中存在的复合生烃系统具有十分密切的关系。渤海湾盆地复合生烃系统的组合特征可分为盐湖咸水湖相欠充填湖泊类型模式、半咸水微咸水深湖相平衡充填湖泊类型模式和淡水三角洲湖相过充填湖泊类型模式3种典型的湖相组合,其中所发育的烃源岩代表了复合生烃系统的基本特征。复合生烃系统发育在多幕式断陷活动的地质背景下,与不同油气储集性砂体相配合,通过不同的排烃方式和运移通道聚集成藏,形成了不同层系、不同区带和不同圈闭类型的复式油气聚集带,从而在空间上控制了盆地内各种油气藏的形成和分布。     

五台山高山带植被对气候变化的响应

根据五台山高山带草本群落特征种的生长、分布和高山林线树种的年轮分析,揭示了近20年来气候变暖对高山植被的影响。高山草甸和林线过渡带的某些植物种向上爬升的趋势与同期区域气温升高密切相关。草本群落及其特征种沿垂直梯度的爬升与五台山高山带近年来的增温趋势相符合,进一步说明了高山带植被对气候变暖的响应较为敏感,可作为气候变化的指示体。树木年轮宽度序列分析和响应函数表明夏季降水对五台山的高山带木本植物生长有较大影响。由于夏季温度较高,冻土融化,提高了降水的利用效率,促进了树木生长。根据树轮宽度指数与7月份降水量的相关关系,重建了20世纪五台山地区7月份的降水量,基本反映了其间降水量变化的规律。结果表明:五台山20世纪20年代、30年代中期至40年代是相对比较干旱的时期,30年代初期和50年代是相对湿润期,近年来,降水量有下降趋势。     

土地利用方式对荒漠草地生物量分配及碳密度的影响

草地生态系统群落生物量的分配模式对于研究生态系统碳储量和碳循环有着重要的意义。为了解内蒙古荒漠草地群落生物量垂直分配格局,从不同土地利用方式着手探讨群落生物量不同成层性分配规律并估算荒漠草地生物量碳密度。结果表明:(1)人工灌溉草地灌木层生物量明显高于放牧和原生草地,草本层生物量表现出灌溉草地>原生草地>放牧草地,而凋落物层表现出灌溉草地<放牧草地<原生草地,地上生物量集中在草本层(60%以上),地下0~10 cm生物量大于其他层生物量(P<0.05)。(2)灌木层生物量、草本层生物量、凋落物层间存在极显著的相关关系(P<0.0001);地下各层生物量之间存在极显著相关关系(P<0.0001);且灌溉草地与原生草地群落地上层生物量与地下层生物量之间存在显著相关关系(P<0.05),故可以建立生物量成层性分配模型。(3)生物量碳密度原生草地<放牧草地<灌溉草地。     

Spatial Patterns of Forest Ecosystem Services and Influencing Factors in the Ganjiang River Basin

As the major component of terrestrial ecosystems, forests play an irreplaceable role in providing ecosystem services and products (e.g. biodiversity, carbon sequestration, water yield and timber). Spatially quantifying ecosystem services and interactions will shed light on sustainable forest management. Main forest ecosystem services including carbon storage, water yield, soil retention and wood volume in the Ganjiang River Basin (GRB) were evaluated and mapped through the integrated use of InVEST3.1.0, CASA modeling and ArcGIS10.2, and relationships between forest ecosystem services and natural or social-economic factors were quantified and discussed based on ArcGIS10.2 and SPSS19.0. Results showed that the spatial pattern of the four ecosystem services is heterogeneous. Forests dominated by broad-leaved forest and bamboo forest in mountainous regions around the GRB provided the largest carbon storage and wood volume services, while forests dominated by Masson pine plantations or Chinese fir plantations in the northeast provided the largest water yield service. The spatial pattern of the soil retention service is more discrete than others, and forests in the southwestern regions showed larger soil erosion modulus than in the northeastern regions. Ecosystem services are closely related to the environmental process and human activities. With altitude or slope increases, the carbon storage and wood volume of forests increased and water yield depth and soil retention decreased. When the regional total population decreased or GDP per capita increased, carbon storage and wood volume increased. Further research into the interactions between environmental factors and ecosystem services is needed in order to understand environmental constraints when dealing with ecological problems.     

西藏那茶淌北铅锌矿床矽卡岩地球化学特征及其成因

那茶淌北铅锌矿床位于西藏冈底斯成矿带东段北部,主要由矽卡岩铅锌矿体组成,是一个典型的矽卡岩型矿床。笔者通过对矿床内的矽卡岩、大理岩(灰岩)、黑云母花岗岩的地球化学对比分析表明:在主量元素方面,显示Si、Al、Fe、Ti、Mg、Ca、Mn等元素在矽卡岩、大理岩、黑云母花岗岩之间发生明显的交换;在稀土元素方面,矽卡岩、大理岩和黑云母花岗岩均具有LREE富集,HREE亏损,并且发育Eu和Ce负异常和相似的REE配分模式,说明矽卡岩的成因与大理岩、黑云母花岗岩具有一定关系。结合三种不同岩性的地球化学特征,强烈的轻、重稀土分异,Eu、Ce负异常,推测矽卡岩由中高温还原热液交代碳酸盐而成,矽卡岩成岩过程中可能有少量海水加入。